达尔文和弗洛伊德走进一家酒吧。两只酗酒的母鼠——一只母亲和她的儿子——坐在两个吧凳上,用两个顶针喝着杜松子酒。
母鼠抬起头说:“嘿,天才们,告诉我我的儿子怎么会沦落到这种可悲的境地。”
“糟糕的遗传,”达尔文说。
“糟糕的母爱,”弗洛伊德说。
一百多年来,这两种观点——天赋或后天,生物学或心理学——提供了截然不同的解释,说明行为如何在个体内部和跨代发展和持续。
然后,在1992年,两位追随弗洛伊德和达尔文脚步的年轻科学家真的走进了一家酒吧。当他们喝了几杯啤酒出来时,他们开始形成一个革命性的新综合,解释生活经历如何能直接影响你的基因——不仅仅是你自己的生活经历,还有你母亲、祖母以及更远祖先的经历。
这家酒吧在马德里,那里是西班牙最古老的神经生物学研究学术中心——卡哈尔研究所(Cajal Institute)正在举行一次国际会议。莫什·西夫(Moshe Szyf),麦吉尔大学(McGill University)的一名分子生物学家和遗传学家,从未研究过心理学或神经学,但他被一位同事说服参加,那位同事认为他的工作可能有一些应用。同样,迈克尔·米尼(Michael Meaney),一位麦吉尔大学的神经生物学家,也被同一位同事说服参加,那位同事认为米尼对母爱忽视动物模型的研究可能会从西夫的视角中受益。

迈克尔·米尼,神经生物学家。(图片来源:Owen Egan/麦吉尔大学)
Owen Egan/麦吉尔大学
“我仍然能想起那个地方——那是一家专营披萨的街角酒吧,”米尼说。“莫什是犹太洁食者,他对犹太洁食卡路里感兴趣。啤酒是犹太洁食。莫什在哪里都能喝啤酒。而我是爱尔兰人。所以这是完美的。”
两人就一项热门的新遗传学研究展开了热烈的讨论。自20世纪70年代以来,研究人员就知道,每个细胞核内紧密缠绕的DNA需要额外的元素来告诉它们究竟转录哪些基因,无论是用于心脏细胞、肝脏细胞还是脑细胞。
其中一种额外的元素是甲基,一种有机分子的常见结构成分。甲基的作用就像食谱中的占位符,附着在每个细胞内的DNA上,只选择特定细胞蛋白质所需的那些“食谱”——或者说,基因。由于甲基附着在基因上,位于双螺旋DNA代码旁边但独立于其外,因此该领域被称为表观遗传学,源自希腊语前缀epi(意为“在……之上”、“外部”、“上方”)。
最初,人们认为这些表观遗传变化只发生在胎儿发育过程中。但开创性的研究表明,在成年期也可以向DNA添加分子“碎片”,从而引发一系列导致癌症的细胞变化。有时,甲基附着到DNA上是由于饮食改变;有时,暴露于某些化学物质似乎是原因。西夫表明,用药物纠正表观遗传变化可以治愈动物的某些癌症。
遗传学家们尤其惊讶地发现,表观遗传变化可以从父母遗传给子女,一代又一代。一项来自杜克大学(Duke University)的兰迪·吉特尔(Randy Jirtle)的研究表明,当喂食富含甲基的饮食给雌性小鼠时,后代子代的毛发色素会永久改变。在DNA没有发生任何变化的情况下,可以添加或减去甲基,而这些变化就像基因突变一样被遗传。
最初,人们认为这些表观遗传变化只发生在胎儿发育过程中。但开创性的研究表明,在成年期也可以向DNA添加分子“碎片”,从而引发一系列导致癌症的细胞变化。有时,甲基附着到DNA上是由于饮食改变;有时,暴露于某些化学物质似乎是原因。西夫表明,用药物纠正表观遗传变化可以治愈动物的某些癌症。
遗传学家们尤其惊讶地发现,表观遗传变化可以从父母遗传给子女,一代又一代。一项来自杜克大学(Duke University)的兰迪·吉特尔(Randy Jirtle)的研究表明,当喂食富含甲基的饮食给雌性小鼠时,后代子代的毛发色素会永久改变。在DNA没有发生任何变化的情况下,可以添加或减去甲基,而这些变化就像基因突变一样被遗传。

莫什·西夫,分子生物学家和遗传学家。(图片来源:麦吉尔大学)
麦吉尔大学
现在,在马德里的酒吧里,西夫和米尼提出了一个既不太可能又意义深远的假设:如果饮食和化学物质会引起表观遗传变化,那么某些经历——儿童疏忽、药物滥用或其他严重的压力——是否也会触发一个人大脑神经元内DNA的表观遗传变化?这个问题后来成为了行为表观遗传学这一新领域的基础,该领域如今如此活跃,已催生了数十项研究,并提出了治愈大脑的深刻新疗法。根据行为表观遗传学的新见解,我们过去或我们最近祖先过去的创伤经历,会在我们的DNA上留下分子印记。那些祖辈曾被赶出俄罗斯犹太人聚居地的犹太人;祖辈曾经历文化大革命浩劫的中国人;父母曾经历屠杀的非洲年轻移民;以及每一族裔中在有酗酒或施虐父母家庭中长大的成年人——他们所携带的,不仅仅是回忆。
就像海啸退去后,淤泥堆积在精密机器的齿轮上一样,我们的经历,以及我们祖先的经历,永远不会消失,即使它们已被遗忘。它们成为我们的一部分,一种牢牢附着在我们基因骨架上的分子残余。DNA保持不变,但心理和行为倾向却被遗传。你可能遗传了你祖母不仅是她那粗大的膝盖,还有她因新生儿时期被忽视而产生的抑郁倾向。
或者不。如果你的祖母被充满关爱的父母收养,你可能正在享受她因他们的爱和支持而获得的积极影响。行为表观遗传学的机制不仅可以解释缺陷和弱点,还可以解释优点和韧性。对于那些不幸的后代,他们继承了糟糕或吝啬的祖父母,新兴的药物治疗不仅可以重塑情绪,还可以重塑表观遗传变化本身。就像祖母的旧裙子,你可以穿它,也可以让它被修改。基因组长期以来被称为生命的蓝图,但表观基因组则是生命的“画板”(Etch A Sketch):足够用力地摇晃它,你就能抹去家族的诅咒。
本文最初以“特质与命运”(Trait vs. Fate)为题印刷。















